美国_二氧化碳驱油成为油田提高采收率的主导技术

当代矿工2010年第10期

段景钊，47岁，中共党员，现为冀中能源峰峰集团通顺公司生产准备区充填班班长。他团结带领全班同志攻坚克难，勇挑重担，积极探索新工艺，推进低碳开采，不断创新班组管理，以特别能吃苦、特别能战斗、特别能奉献的精神，月月超额完成充填任务，被职工称为低碳开采的“能工巧匠”。

该区于2009年8月引进似膏体充填新工艺，在应用中经常遇到技术难题。一是始终解决不了墙倒、跑浆的难题；二是注浆堵管。在调研过程中，复杂的地质条件令现场的专家和技术人员束手无策。

一直奋战在生产一线的段景钊结合区技术员和公司有关职能科室的攻关成果，通过对压边、挡墙两道工序进行革新，在原有基础上进行加固，用水泥袋装充填料压边，挡好墙后用液压点柱靠墙升牢，裱褙木板、搪材，解决了跑浆、墙倒问题，确保了充填效果，得到了有关专家和公司领导的称赞。在充填堵管问题上，段景钊经过反复琢磨，一是采取加墙措施，在上下头垒墙充填；二是采取移动截门的办法，对中间段集中充填，使难题得以解决。

勤于动脑、善于钻研的段景钊还想出了不少的节支降耗小窍门。针对充填技

术，段景钊提出由原来放顶一排充填一次改成放顶两排到三排充填一次的合理化建议，被公司采纳，大大减少了充填用塑料布、挡浆帘、水泥袋、铁丝等投入。一个月下来，充填节支达到1万多元。

段景钊坚持走科技创新之路，在公司工程技术人员的指导下，在02812运料巷、溜子道改变原工字钢支护方式，采用锚杆（索）网梁联合支护，成功实施“沿空留巷”技术，缩短了工作面接替时间，多回收煤炭资源1.3万吨，减少煤巷掘进1300米，节约费用330万元。

（作者单位：冀中能源峰峰集团通顺公司）

低碳开采的“能工巧匠”

□刘恒生

从1970年开始，美国就在得克萨斯州把二氧化碳注入油田作为提高石油采收率（EOR ）的一种技术手段，时至今日还在使用。美国是应用二氧化碳驱油研究试验最早、最广泛的国家，利用二氧化碳驱油目前已成为油田提高采收率的主导技术之一。截至2008年，全世界二氧化碳驱油项目已达到124个，年耗二氧化碳量2500万吨，每天产油27.4万桶，其中美国实施二氧化碳驱油项目108个，每天产油25万桶。到2010年2月止，注入二氧化碳已帮助一些成熟油田回收了近15亿桶石油。但是目前，这一技术还未广泛应用。

美国有10个产油区的292个油田采用二氧化碳驱油，一般可提高采收率7~15％。通过大量的矿场开发和应用，二氧化碳驱油机理已经基本明确，并已形成了以二氧化碳混相驱／非混相驱和气水交替驱等为主导的二氧化碳驱油技术。

在美国，自1970年得克萨斯州第一次把二氧化碳注入油田以提高采油率开始，至2006年已有70多个类似的项目，每年注入二氧化碳总量达2000万～3000万吨，其中大约有300万吨二氧化碳来源于煤气化厂和化肥厂的尾气，大部分从天然的二氧化碳气藏采集。美国现在有3个大型项目：得克萨斯州的萨克（Sacroc ）与瓦逊-丹佛（Wasson-Denver ）油田，以及科罗拉多

州的兰奇利（Rangely ）油田。萨克是世界上第一个大规模的商用二氧化碳项目，至1996年，萨克的二氧化碳注入总量已达5600万吨，瓦逊-丹佛为8000万吨，兰奇利为4300万吨。

目前，美国是二氧化碳驱油项目开展最多的国家。从事油田开发的Oxy 公司在美国得克萨斯州和新墨西哥州的Permian 盆地每天注入二氧化碳约12亿立方英尺，每天回收约石油18万桶。

美国Encana 公司的Weyburn 二氧化碳提高采油率项目，注入的二氧化碳来自Dakota 汽化公司Buelah 地区将煤转化为甲烷的合成燃料装置，通过204英里的管道供应。Encana 公司现每天注入9500万立方英尺二氧化碳，Dakota 汽化公司还向阿帕奇加拿大公司在Saskatchewan 的Midale 油田每天出售2500万立方英尺二氧化碳。

Hunton 能源公司与陶氏化学公司在美国建设燃用合成气的联产装置。该装置产生的二氧化碳全部被捕集，然后用于提高石油采收率。

Rancher 能源公司与埃克森美孚旗下的埃克森美孚天然气和电力销售公司于2008年2月中旬签署了二氧化碳购销协议。埃克森美孚公司将在

10年内每天向Rancher 能源公司提供

美国：二氧化碳驱油

成为油田提高采收率的主导技术

□赵华

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当代矿工2010年第10期

韩城矿业公司瓦斯

抽采技术取得突破

□李继田

蒋兴文

王玉

瓦斯是煤矿井下的有害气体，严重威胁着矿井的生产安全和矿工的生命安全，是矿井安全的大敌。

陕煤韩城矿业公司的前身是韩城矿务局，是全国瓦斯治理重点监控的45对矿井之一。韩城矿业公司共有3对原煤生产矿井，地质结构复杂，生产条件十分恶劣，矿井瓦斯、水、火、煤尘、顶板灾害并存，特别是煤与瓦斯突出灾害更为严重，自1970年建局以来共发生煤与瓦斯突出141次。近年来，随着矿井开采深度的增加，主采的3号煤层突出强度愈来愈大，严重制约了企业的生存与发展。

韩城矿业公司站在科学发展的高度，紧紧依靠科技进步，以构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系为目标，全面实施以瓦斯治理为目的的生产布局调整，把治理瓦斯作为企业生死攸关的中心课题进行重点研究。经过多方攻关试验，终于找到了有效治理瓦斯突出的“秘诀”，形成了以保护层开采、卸压瓦斯抽采为主要内容的瓦斯抽采技术体系，并取得了重大突破。

根据韩城矿区地应力大、瓦斯含量高、瓦斯压力大、煤体结构复杂、煤层松软且透气性极差的实际情况，韩城矿业公司在保护层开采过程中，对卸压瓦斯抽采技术进行了大胆探索和实践，开展的“韩城矿区松软突出煤层卸压瓦斯抽采技术研究”取得成功。该项目分析了韩城矿区的煤层瓦斯特点、卸压瓦斯涌出规律和对安全生产的影响，研究了保护层开采围岩移动卸压规律和卸压瓦斯抽采规律，提出了2号煤保护层巷道优化和卸压瓦斯综合抽采方案，通过在桑树坪矿3210工作面、下峪口矿21206工作面实施保护层底板卸压瓦斯抽放，采用水泥砂浆固管封孔和迈步式双管路联结等新技术，使有效抽放范围内平均抽采浓度达30%以上，单孔最大抽采浓度达90%以上。该项技术目前已在桑树坪矿和下峪口矿全面推广应用，取得了良好效果。另外，下峪口矿还积极探索钻孔施工新工艺、新技术，采取超前预抽瓦斯煤体加固技术，解决了突出松软厚煤层斜巷揭煤期间的煤与瓦斯突出问题，实现了斜巷安全、快速揭煤，提高了斜巷揭煤的安全可靠性，防止了漏顶、冒顶事故的发生。

在瓦斯抽采方法上，韩城矿业公司多措并举，从本煤层瓦斯超前预抽、边掘边抽、掘抽并行，到保护层底板卸压瓦斯抽采、高位裂隙抽采、采空区抽采、大直径长钻孔抽采，再到建立瓦斯专用抽采巷道等，解决了保护层开采过程中的卸压瓦斯抽放问题。

与此同时，韩城矿业公司坚持“以抽治本”的原则，不断加大瓦斯抽采系统的建设力度和资金投入。几年来，韩城矿业公司共投入1.5亿元，建成了6套地面瓦斯抽放系统，矿区瓦斯抽采能力达到每分钟2000立方米，去年又给3个生产矿井各增加一套抽放能力为每分钟500立方米的地面瓦斯抽放系统。目前，全公司瓦斯抽采能力已达到每分钟3500立方米，逐步实现了分压、分源抽放。

在瓦斯综合利用上，韩城矿业公司与北京龙门公司合作，在象山矿井建设了一座5×500千瓦低浓度瓦斯发电站。今年上半年，全公司累计完成瓦斯抽采2587万立方米，完成瓦斯抽采钻孔107709米，矿井瓦斯抽采率达到45%以上，瓦斯抽采效果非常明显，瓦斯超限次数同比下降92.7%，桑树坪矿连续5个月实现了零超限。目前，各矿正在进一步优化瓦斯抽采系统，并加大抽采力度，力争到年底实现3个生产矿井掘、抽、采平衡，实现集团公司提出的瓦斯治理示范矿井建设目标。

（作者单位：韩城矿业公司宣传部）

工作人员巡回检查瓦斯泵站

7000万立方英尺二氧化碳。埃克森美孚公司向Rancher 能源公司提供的二氧化碳将用于Rancher 能源公司在怀俄明州Powder River 盆地3个生产性油田提高石油采收率。埃克森美孚公司供应的二氧化碳来自怀俄明州的LaBarge 天然气田，Rancher 能源公司将建设相应的连接管道。

西方石油公司与SandRidge 能源公司在美国Permian 盆地实施新的大型二氧化碳提高石油采收率项目，预计将在今后5年内使该地区每天增产至少5万桶石油。

据美国先进资源国际公司（ARI ）估计，美国大面积采用回注

二氧化碳提高采收率（EOR ）技术，有望多采出59亿吨石油。仅在得克萨斯州，通过注入二氧化碳就可多采出7.8亿吨石油，并可在地下储存7亿吨二氧化碳。据ARI 估计，全球衰竭的油气田对二氧化碳的封存能力达9230亿吨，相当于现在从全球燃烧化石燃料发电厂排放二氧化碳125年的总和。现在，美国的英卡纳公司、泛西部石油公司、得克萨斯石油资源能源公司、安纳达科石油公司和欧洲的BP 公司、挪威国家石油公司等都在实施EOR 项目。

（作者单位：胜利油田孤东采油厂）

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